[repstosw 18]

Собственно такой вопрос.

Необходимо развести дорожки от разъёма SD-карты (SD-микро) до процессора. Интерфейс 4-битный.

Толщина печатной платы 1,5 мм. Толщина фольги 35 мкм.  Материал FR4.  Плата - 2-слойная (top и bottom).

Расстояние от SD карты до процессора - 20 см (меньше нельзя, не спрашивайте почему).

 

Как правильно сделать такую трассировку с учётом согласования импедансов?   На 4-слойке было бы легко - там микрополосковая линия 50 Ом делается просто - толщина дорожки 0,2 мм и рассотяние до внутреннего плейна GND 0,12-0,14 мм.  И тяни длину сколько хочешь, и никаких резисторов не надо...

А на 2-слойке такая полосковая линия  уже должна быть толщиной 2,8 мм!

 

А на двуслойке как?

И что с помехозащищённостью такой разводки в 2-х слоях?  Любой чирк искры от коллектора двигателя завешает SD-карту на 2-слойке?

Изменено 14 апреля, 2023 пользователем repstosw

[aaarrr 69]

1 hour ago, repstosw said:

А на двуслойке как?

Копланарными линиями

[Arlleex 189]

Что, 4-слойку вообще никак не выбить? Куча зайцев была бы завалена одним выстрелом.

[repstosw 18]

25 minutes ago, Arlleex said:

Что, 4-слойку вообще никак не выбить? Куча зайцев была бы завалена одним выстрелом.

Заказчик не хочет 4-слойку, потому что для него это дорого. Для себя, конечно, всё делаю на 4-слойках.

 

1 hour ago, aaarrr said:

Копланарными линиями

Почитал про них.  Нашёл калькулятор: https://chemandy.com/calculators/coplanar-waveguide-with-ground-calculator.htm

Вроде лучше, чем с микрополосковыми, но всёравно трассы толстые - 0,8 мм.

К тому же непонятно,  как земляные дороги тянуть?  Это вдоль сигнальной линии по две земляных колбасы будет? Какая толщина должна быть у них? (в калькуляторе не задаётся).

Изменено 14 апреля, 2023 пользователем repstosw

[Arlleex 189]

Нормальный копланар, ИМХО,

предполагает в первую очередь нормальную землю между дорогами, а даже на двухслойке это значит, что на каком-то расстоянии должны быть воткнуты via на сплошной полигон земли с обратной стороны платы. В single-ended трасках на двухслойке копланар, скорее, для снижения перекрестных помех (влияния одной дорожки с данными/синхронизацией на другую), нежели для соблюдения импедансов. Соответственно, либо широкую земли между дорожками - чем больше, тем лучше, либо извольте все-таки сплошную землю с обратной стороны изобрести и прошивать как на картинке. А еще внимательно поизучайте возможности производства. Для копланара зазор до GND стараются уменьшить, а на 35 мкм фольге производитель будет требовать бОльший зазор между проводниками. А между проводником и полигоном - еще больше. А то выйдет у Вас двухслойка по цене 8-слойки))

А уж импедансы можно и последовательными/параллельными терминаторами парировать.

[Vasil_Riabko 1]

3 hours ago, repstosw said:

 

Необходимо развести дорожки от разъёма SD-карты (SD-микро) до процессора. Интерфейс 4-битный.

Расстояние от SD карты до процессора - 20 см (меньше нельзя, не спрашивайте почему).

 

Как правильно сделать такую трассировку с учётом согласования импедансов?   На 4-слойке было бы легко - там микрополосковая линия 50 Ом делается просто - толщина дорожки 0,2 мм и рассотяние до внутреннего плейна GND 0,12-0,14 мм.  И тяни длину сколько хочешь, и никаких резисторов не надо...

А на 2-слойке такая полосковая линия  уже должна быть толщиной 2,8 мм!

 

А на двуслойке как?

И что с помехозащищённостью такой разводки в 2-х слоях?  Любой чирк искры от коллектора двигателя завешает SD-карту на 2-слойке?

 

Какая частота интерфейса? Зачем согласовывать импеданс? Как Вы будете согласовывать импеданс? Какой выходной импеданс процессора?
Какой входной импеданс SD карты? Каким образом согласование импеданса связано с помехозащищённостью.
Сформулируете ответы на эти вопросы и сделаете правильную трассировку.

[Arlleex 189]

36 минут назад, Vasil_Riabko сказал:

Каким образом согласование импеданса связано с помехозащищённостью.

Да напрямую. В CPU достаточно натянуть фронты покруче, чтобы это уже сбоило на столе. Тем более на 20 см волосне.

[tonyk_av 45]

2 hours ago, repstosw said:

потому что для него это дорого

Как-то раз прикинули по ценам "Резонита", что при числе плат от, примерно, десятка штук цена черырёхслойки при равной площади будет процентов на 30% больше, чем у двухслойной платы, а если учесть, что на 4 слоях получается более плотное размещение элементов без ухудшения характеристик самих цепей, что ведёт к уменьшению площади самой платы и, соответственно, цены, то разница в цене плат становится и того меньше.

[Vasil_Riabko 1]

1 hour ago, Arlleex said:

Да напрямую. В CPU достаточно натянуть фронты покруче, чтобы это уже сбоило на столе. Тем более на 20 см волосне.

и где там помехи?

 

[Arlleex 189]

7 минут назад, Vasil_Riabko сказал:

и где там помехи?

Помехи, это не только внешние по отношению к объекту. Это еще и воздействия, генерируемые самим объектом.

Отражение волны при быстром фронте (при плохом согласовании) есть помеха. Эта помеха способна вызвать непреднамеренные сбои в работе физического уровня SDIO или куда там ТС припаивает SD-шку.

Неужели никогда не перенастраивали GPIO на низкую скорость фронта, потому что звон на линиях не давал нормально работать?

P.S. Я бы заморочился в SDIO только над одной единственной линией - над CLK. Вот ее бы максимально чистенько дотащить, остальные худо-бедно и будет работать.

[Vasil_Riabko 1]

42 minutes ago, Arlleex said:

Помехи, это не только внешние по отношению к объекту. Это еще и воздействия, генерируемые самим объектом.

Отражение волны при быстром фронте (при плохом согласовании) есть помеха. Эта помеха способна вызвать непреднамеренные сбои в работе физического уровня SDIO или куда там ТС припаивает SD-шку.

Неужели никогда не перенастраивали GPIO на низкую скорость фронта, потому что звон на линиях не давал нормально работать?

P.S. Я бы заморочился в SDIO только над одной единственной линией - над CLK. Вот ее бы максимально чистенько дотащить, остальные худо-бедно и будет работать.

Последовательные резисторы 20...60 Ом в линии CLK решают проблему но нет там никакого согласования просто снижается добротность контура.

[tonyk_av 45]

На предыдущей работе юное дарование развело плату с STM32F746 в корпусе LQFP-144 на двухслойной плате, да ещё и с размещением деталей с двух сторон. Помимо него на этой же плате был ST-Link на F103 и коммуникационный контроллер на F105. Вроде, всё это работало, но при подключении USB кабеля к ST-Link, вся эта связка ни разу не проработала у меня с утра и до обеда. Оригинальная Nucleo-F746 разведена на шестислойной плате, поэтому даже обвешанная ворохом проводов и модулей работает без сбоев. ИМХО, хочешь стабильной работы- делай плату как полагается.

[Arlleex 189]

Развести можно как угодно плохо даже на 4-слойке)) Вот к STM32F4-Discovery подключил другую плату на STM32F103 (Blue Pill), соединил пины питания, SWD, GND...

Но пытаюсь подключиться ST-Link-ом с платы отладочной - хренушки. Кидаю межплатный GND-проводок на другой пин дискавери (поближе к разъему SWD) - все ок.

Чудеса, которые я ненавижу...

[Vasil_Riabko 1]

2 hours ago, tonyk_av said:

На предыдущей работе юное дарование развело плату с STM32F746 в корпусе LQFP-144 на двухслойной плате, да ещё и с размещением деталей с двух сторон. Помимо него на этой же плате был ST-Link на F103 и коммуникационный контроллер на F105. Вроде, всё это работало, но при подключении USB кабеля к ST-Link, вся эта связка ни разу не проработала у меня с утра и до обеда. Оригинальная Nucleo-F746 разведена на шестислойной плате, поэтому даже обвешанная ворохом проводов и модулей работает без сбоев. ИМХО, хочешь стабильной работы- делай плату как полагается.

Багато жить не запретишь можно и 8 слоев за...ть.

[tonyk_av 45]

3 hours ago, Arlleex said:

Чудеса, которые я ненавижу...

Дискавери, в отличие от Нуклии, разведена в двух слоях.